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计算机操作系统的诞生

计算机能变得很好用,编译器(Compiler)及操作系统(Operating System)的发展功不可没。

操作系统管理计算机或移动设备的软件和硬件功能,让所有应用和程序能顺畅运行。桌面运算装置最常用的操作系统包括微软(Microsoft) Windows及苹果(Apple) macOS。这些操作系统的功能复杂,很多原理归功于1960年代电脑科学家的努力。

1965年时,贝尔实验室(Bell Labs) 、奇异电子(General Electric)和麻省理工学院(MIT)合作建立一套多使用者(Multi-user)、多工(Multi-processor)、多层次(Multi-level)的操作系统,称为MULTICS, 主要贡献者是「分时处理操作系统」之父柯巴托(Fernando José "Corby" Corbató, 1926~2019)。因计划的工作进度延迟严重,MULTICS在1969年终止。

当时参与计划的汤普森(Ken Thompson) 在MULTICS写了一款电动游戏程序「星际旅行」(Space Travel)。在MULTICS打烊后,为了能继续玩这个游戏,汤普森找来瑞奇(Dennis MacAlistair Ritchie, 1941~2011),发展出一套更有效率的操作系统,称为Unix。这套操作系统后来成为主流,广泛的被各种电脑采用。

在Thompson 及 Ritchie获得图灵奖(Turing Award)的次年(1984年),贝尔实验室的技术期刊《AT&T Bell Laboratories Technical Journal》编辑一期特刊,专门讨论UNIX系统。1984年这一期特刊,具有纪念性,成为我的珍藏版。为此特刊撰文的作者都赫赫有名。当中写Preface的 Robert L. Martin 是我在Bellcore时的大老板,而Robert H. Morris则为现任IBM的全球服务副总裁,他于2010年来台湾,颁发IBM Faculty Award 给我。

近年来,超级电脑业者打破「高速计算」必须透过一部高速运转的超级电脑来执行计算工作的思维,而操作系统更加重要。

2008年4月克雷公司(Cray Inc)开始与英特尔技(Intel)术合作,用Xeon处理器及刀锋系统设计来打造超级电脑,称为Cray CX1。这种蜕变的高速计算,称为「高端计算」(High-end Computing)。以多部CPU进行高端计算,原理是平行理论(Concurrency Theory),早期的主要贡献者是米尔纳(Arthur John Robin Gorell Milner, 1934~2010)。

我于2014~2016年间在科技部督导超级电脑的建置,了解其技术的复杂度,更能体会过去计算机先驱者的贡献。

 

贝尔实验室技术期刊。

现为国立阳明交通大学资工系终身讲座教授暨华邦电子讲座,曾任科技部次长,为ACM Fellow、IEEE Fellow、AAAS Fellow及IET Fellow。研究兴趣为物联网、移动计算及系统模拟,发展出一套物联网系统IoTtalk,广泛应用于智能农业、智能教育、智能校园等领域/场域。兴趣多元,喜好艺术、绘画、写作,遨游于科技与人文间自得其乐,着有<闪文集>、<大桥骤雨>。